細胞膜的基本特性

　　概述

　　細胞膜把細胞包裹起來，使細胞能夠保持相對的穩定性,維持正常的生命活動。此外，細胞所必需的養分的吸收和代謝產物的排出都要通過細胞膜。所以，細胞膜的這種選擇性的讓某些分子進入或排出細胞的特性，叫做選擇滲透性。這是細胞膜最基本的一種功能。如果細胞喪失了這種功能，細胞就會死亡.。

　　細胞膜除了通過選擇性滲透來調節和控制細胞內，外的物質交換外，還能以"胞吞"和"胞吐"的方式，幫助細胞從外界環境中攝取液體小滴和捕獲食物顆粒，供應細胞在生命活動中對營養物質的需求。細胞膜也能接收外界信號的刺激使細胞做出反應,從而調節細胞的生命活動。細胞膜不單是細胞的物理屏障，也是在細胞生命活動中有復雜功能的重要結構。

　　鑲嵌性

　　磷脂雙分子層和蛋白質的鑲嵌面；或按二維排成相互交替的鑲嵌面；

　　蛋白質極性

　　膜內在性蛋白質的極性區突向膜表面，非極性部分埋在雙層內部；

　　流動性

　　細胞膜是由磷脂雙分子層和鑲嵌、貫穿在其中及吸附在其表面的蛋白質組成的，磷脂雙分子層疏水的尾部在內，親水頭部在外。磷脂由分子層構成了膜的基本支架,這個支架不是靜止的。磷脂雙分子層是輕油般的液體,具有流動性.蛋白質分子有的鑲在磷脂分子層表面,有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中,有的橫跨整個磷脂雙分子層。大多數蛋白質分子也是可以運動的。 比較經典的證明是用仙臺病毒介導完成不同小鼠染色細胞的融合，一段時間后，紅與綠是均勻點狀分布于細胞膜周圍，說明膜是具有流動性的.

　　磷脂分子的流動性受著一些因素的影響，主要影響因素有：

　　①溫度：在一定溫度下，磷脂分子從液晶態(能流動具有一定形狀和體積的物態)轉變為凝膠狀(不流動)的晶態。這一能引起物相變化的溫度稱為相變溫度。當環境溫度在相變溫度以上時，細胞膜磷脂分子處于流動的液晶態；而在相變溫度以下時，則處于不流動的晶態。細胞膜磷脂分子相變溫度越低，細胞膜磷脂分子流動性就越大；反之，相變溫度越高，細胞膜磷脂分子的流動性也就越小。

　　②細胞膜磷脂分子的脂肪酸鏈：飽和程度高的脂肪酸鏈因緊密有序地排列，因而流動性小；而不飽和脂肪酸鏈由于不飽和鍵的存在，使分子間排列疏松而無序，相變溫度降低，從而增強了膜的流動性。所以細胞膜也具有流動性。脂肪酸鏈的長度對細胞膜磷脂分子的流動性也有影響：隨著脂肪酸鏈的增長，鏈尾相互作用的機會增多，易于凝集(相變溫度增高)，流動性下降。

　　③膽固醇：膽固醇對細胞膜磷脂分子流動性的調節作用隨溫度的不同而改變。在相變溫度以上，它能使磷脂的脂肪酸鏈的運動性減弱，從而降低細胞膜磷脂分子的流動性。而在相變溫度以下時，膽固醇可通過阻止磷脂脂肪酸鏈的相互作用，緩解低溫所引起的細胞膜磷脂分子流動性劇烈下降。

　　④卵磷脂/鞘磷脂比值，比值越高，膜流動性越大

　　⑤脂雙層中嵌入的蛋白質越多，膜流動性越小

　　除以上因素外，細胞膜磷脂分子與膜蛋白的結合方式、環境中的離子強度、pH值等都會影響細胞膜磷脂分子的流動性。

　　膜脂的流動是造成細胞膜流動的主要因素，概括起來，膜脂的運動方式主要有四種。

　　①側向擴散（lateral diffusion）；

　　② 旋轉運動（rotation）；

　　③ 伸縮運動（flex）；

　　④翻轉擴散（transverse diffusion）， 又稱為翻轉（flip-flop）

　　⑤ 左右擺動

　　⑥ 旋轉異構運動

　　膜蛋白的運動 由于膜蛋白的相對分子質量較大，同時受到細胞骨架的影響，它不可能象膜脂那樣運動。主要有以下幾種運動形式：

　　① 隨機移動 有些蛋白質能夠在整個膜上隨機移動。移動的速率比用人工脂雙層測得的要低。

　　② 定向移動 有些蛋白比較特別，在膜中作定向移動。例如，有些膜蛋白在膜上可以從細胞的頭部移向尾部。

　　③ 局部擴散 有些蛋白雖然能夠在膜上自由擴散，但只能在局部范圍內擴散。

　　相變性

　　隨著環境條件的變化，脂質分子的晶態和液晶態是互變的；

　　更新態

　　在細胞中，膜的組分處于不斷更新的狀態；

　　不對稱性

　　細胞質膜的不對稱性是指細胞質膜脂雙層中各種成分不是均勻分布的，包括種類和數量的不均勻。膜的主要成分是蛋白、脂和糖，膜的不對稱性主要是指這些成分分布的不對稱以及這些分子在方向上的不對稱。膜脂、膜蛋白及膜糖分布的不對稱性導致了膜功能的不對稱性和方向性。保證了生命活動的高度有序性。

　　通透性

　　物質通過生物半透膜的難易程度。生物半透膜對體內某些分子的通透性大致可分為以下三種情況：自由通過的有水分子；可以透過的有葡萄糖、氨基酸、尿素、氯離子等；不易透過的有蛋白質、鈉、鉀等。通透性的存在，對細胞內外水的移動，各種物質的交換，酸堿度和滲透壓的維持，均有著重要的生理意義。在某些病理情況下(如過敏、創傷、燒傷、缺氧等），由于破壞了生物半透膜的正常結構和功能，使其通透性增加，結果發生組織水腫等反應。